Trigonometria

Capítulo 7
Trigonometria
7.1 Introdução
O número π
Dada uma circunferência de raio r, diâmetro d = 2r, o número π é denido como a razão do comprimento C
da circunfeência pelo seu diâmetro d, isto é,
C
C
π=
=
(7.1)
d
2r
O comprimento de uma circunferência
Pela denição do número π na equação (7.1) observamos que o comprimento da circunferência é dado por
(7.2)
C = πd = 2πr
Medida de ângulos
Existem 2 unidades usuais1 para a medida de ângulos.
1
• Grau: 1 grau, denotado 1o , é um ângulo correspondente a 360
de uma volta completa da circunferência.
Conseqüentemente, a volta completa na circunferência compreende um ângulo de 360o - Figura 7.1(a).
• Radiano: 1 radiano, denotado 1 rad, é um ângulo correspondente a um arco de mesmo comprimento do
raio da circunferência - Figura 7.1(b).
90o
...................q.........................
.
.
.
.
.
.
.
.
.......
......
......
......
.....
.....
....
....
.
.
....
....
...
..
...
..
...
..
..
...
..
...
.
o
o
o..q
.
...q 0 ou 360
180 ..
...
..
.
.
...
.
.
...
.
..
...
..
...
..
....
.
.
.
....
....
......
.....
......
......
.
.
........
.
.
.
.
.
................. q....................
........
270o
(a) A denição de grau
.
.................................................
........
....q....
......
.
......
.
.
.
......
...
......
....
.
.
.....
....
..... s
..
......
..
......
....
..
....
..
...1 rad ........
..
......
...
...
...q
...
.
...
..
r
.
...
.
.
...
.
.
...
..
...
..
....
....
.
....
.
.
......
...
.....
......
......
........
................. .........................
.........
=r
(b) A denição de radiano
Figura 7.1: Medidas de ângulo
1 Uma outra medida, menos usual, para ângulos é o grado. 1 grado corresponde a 1 de uma volta completa da circunferência.
400
24
O comprimentro de um arco
Em uma circunferência de raio r, seja θ um ângulo qualquer, medido em radianos, e s o arco correspondente Figura 7.2(a). O valor s do comprimento do arco é obtido por uma regra de 3 simples
1 rad
θ rad
=
r
s
∴
s = rθ
Conversão grau-radiano
Determinamos o valor do ângulo, em radianos, para uma volta completa na circunferência por uma regra de 3
simples
x rad
1 rad
=
∴ x = 2π
r
2πr
Isto é, uma volta completa na circunferência corresponde a um ângulo de medida 2 π radianos - Figura 7.2(b).
90o = π
2 rad
...................q........................
.
.
.
.
.
.
.
.
.......
...
.
.
.
.
.
......
......
.....
.....
....
....
....
....
...
..
...
..
...
..
..
...
θ
.. 180o = π rad
...
...q
o
o
...q 0 = 0 rad ou 360 = 2 π rad
...
..
...
.
.
...
.
.
...
..
...
..
....
..
.
.
....
.
.
.....
....
......
.....
.......
......
.
.
.
.
.
.........
.
.
..................q.......................
270o = 3π
2 rad
.. .
......................................................
.........
....... s = r θ
......
.
......
.
.
.
..q
.......
....
.....
.
.
.....
....
....
..
rad
.....................θ
.
.
.
.
.....
.
.
..
.
.....
....
.....
..
...
.....
..
...
..
......
...
...
....q
.
...
.
...
..
r
...
..
.
...
.
.
...
..
....
..
....
...
.
.
.
.
.....
....
......
......
.......
.......
.........
...........................................
(a) O comprimento de um
(b) Conversão grau-radiano
arco
Figura 7.2: Comprimento de arco e a conversão grau-radiano
Dado um ângulo θ em graus, sua medida x em radianos é obtida por uma regra de 3 simples
π rad
x rad
=
180o
θo
∴
x=
θ
π rad
180
Exemplo 7.1 Determine a medida do ângulo 155o em radianos.
π rad
x rad
=
o
180
155o
∴
x=
155
31
π=
π rad
180
35
Exemplo 7.2 Determine a medida do ângulo 34 π rad em graus.
π rad
=
180o
3
4π
rad
x
∴
x=
3 180
π
= 135o
4 π
Classicação de triângulos
Triângulo é um polígono com 3 ângulos internos, logo 3 lados. Podemos classicá-los de duas maneiras:
• quanto aos tamanhos dos lados:
equilátero - 3 lados de mesmo comprimento,
isóceles - 2 lados de mesmo comprimento,
escaleno - 3 lados de comprimentos diferentes;
• quanto às medidas dos ângulos:
25
acutângulo - 3 ângulos agudos (menores que 90o graus),
retângulo - 1 ângulo reto (90o graus),
obtusângulo - 1 ângulo obtuso (maior que 90o graus).
7.2 Triângulo retângulo
7.2.1 Teorema de Pitágoras
Em um triângulo retângulo, Figura 7.3(a), os lados que formam o ângulo reto são denominados catetos e o lado
oposto ao ângulo reto é chamado hipotenusa. Os comprimentos da hipotenusa e dos catetos estão relacionados
pelo Teorema de Pitágoras
a2 = b2 + c2 .
(7.3)
b
©©
©
©
©
©©
c
A
©©
a
A
©©
b
aA
A
A
A
A
A
b A a
©
A
©
a
©
A
c
©
A ©©
A©
c
a ©©
©
©© A
c
b
c
b
(b) O Teorema de Pitágo-
(a) Um triângulo retângulo.
ras.
Figura 7.3: Triângulo retângulo e o Teorema de Pitágoras.
Uma prova bastante simples do Teorema de Pitágoras pode ser obtida através da Figura 7.3(b): a área do
quadrado externo é igual à soma da área do quadrado interno mais a área dos 4 triângulos retângulos, isto é:
a2 + 4
bc
= (b + c)2 ∴ a2 + 2bc = b2 + 2bc + c2 ∴ a2 = b2 + c2 .
2
7.2.2 Razões trigonométricas no triângulo retângulo
Para cada ângulo agudo de um triângulo retângulo dene-se 6 razões trigonométricas (conhecidas como seno,
cosseno, tangente, cotangente, secante e cossecante) da seguinte maneira
• seno =
cateto oposto
hipotenusa
• cosseno =
cateto adjacente
hipotenusa
• tangente =
cateto oposto
cateto adjacente
• cotangente =
cateto adjacente
cateto oposto
• secante =
hipotenusa
cateto adjacente
• cossecante =
hipotenusa
cateto oposto
A Figura 7.4 ilustra as 6 razões trigonométricas para os ângulos α e β de um triângulo retângulo.
Razões trigonométricas de alguns ângulos notáveis
Na Figura 7.5(a) traçamos a diagonal de um quadrado de lado a e então determinamos as razões trigonométricas
para o ângulo de 45o obtido:
√
√
1
1
2
a
2
a
a
, sen(45o ) = √ = √ =
, tg(45o ) = = 1.
cos(45o ) = √ = √ =
2
2
a
a 2
2
a 2
2
26
©
a
©
©©
.....©
©© .... α
....©
©©.........
...
β
c
b
seno:
sen(α) =
c
a
sen(β) =
b
a
cosseno:
cos(α) =
b
a
cos(β) =
c
a
tangente:
tg(α) =
c
b
tg(β) =
b
c
cotangente:
ctg(α) =
b
c
ctg(β) =
c
b
secante:
sec(α) =
a
b
sec(β) =
a
c
cossecante:
csc(α) =
a
c
csc(β) =
a
b
Figura 7.4: As razões trigonométricas.
Na Figura 7.5(b) traçamos a altura de um triângulo equilátero de lado a e então determinamos as razões
trigonométricas para os ângulos de 30o e 60o obtidos:
√
√
√
a 3/2
a/2
1
a/2
1
3
3
cos(30o ) =
=
, sen(30o ) =
=
, tg(30o ) = √
=√ =
.
a
2
a
2
3
a 3/2
3
√
√
√
a/2
1
a 3/2
3
a 3/2 √
o
o
o
cos(60 ) =
=
, sen(60 ) =
=
, tg(60 ) =
= 3.
a
2
a
2
a/2
A tabela 7.1 resume estes resutados.
ângulo
sen
cos
tg
30o
45o
1
√2
3
√2
3
3
2
√2
2
2
√
1
60o
√
3
2
1
√2
3
Tabela 7.1: Valores de seno, cosseno e tangente dos ângulos 30o , 45o e 60o .
¡
¡
¢¢AA
.
¢............ A
¡
√
a 2
¡
¡
¡
¡
¢
¢
a¢
¢
¢
a
¡
¡
¡
.......
o
¡
. 45
...
.
.¢
......
.
¢ ....
a
(a) Ângulo de 45o .
¢30o
A
A
√
a 3
2
A
A
A
A
60o
a/2
c
A
A
a/2
(b) Ângulos de 30o e 60o .
Figura 7.5: Ângulos notáveis.
27
7.3 Algumas identidades trigonométricas
Na Figura 7.4 temos que b = a cos(α) e c = a sen(α); obtemos então as seguintes identidades:
c
a sen(α)
sen(α)
=
∴ tg(α) =
b
a cos(α)
cos(α)
(7.4a)
b
a cos(α)
cos(α)
=
∴ cotg(α) =
c
a sen(α)
sen(α)
(7.4b)
sec(α) =
a
a
1
=
∴ sec(α) =
b
a cos(α)
cos(α)
(7.4c)
csc(α) =
a
1
a
=
∴ csc(α) =
c
a sen(α)
sen(α)
(7.4d)
tg(α) =
cotg(α) =
Usando o Teorema de Pitágoras obtemos
£
¤
b2 + c2 = a2 ∴ a2 cos2 (α) + a2 sen2 (α) = a2 ∴ a2 cos2 (α) + sen2 (α) = a2
donde
cos2 (α) + sen2 (α) = 1
(7.4e)
A identidade (7.4e) é chamada de identidade fundamental: o quadrado do cosseno mais o quadrado do seno de
qualquer ângulo é sempre igual a um. A partir da identidade fundamental obtemos outras duas importantes
identidades:
cos2 (α) + sen2 (α)
1
sen2 (α)
1
=
∴
1
+
=
∴ 1 + tg 2 (α) = sec2 (α)
cos2 (α)
cos2 (α)
cos2 (α)
cos2 (α)
(7.4f)
cos2 (α) + sen2 (α)
1
cos2 (α)
1
=
∴
+1=
∴ cotg 2 (α) + 1 = csc2 (α)
2
2
sen (α)
sen (α)
sen2 (α)
sen2 (α)
(7.4g)
Exemplo 7.3 Para um dado ângulo θ sabe-se que cos(θ) = 15 . Determine as outras razões trigonométricas
para θ.
Da identidade fundamental obtemos
µ ¶2
1
+ sen2 (θ) = 1 ∴
5
1
sen (θ) = 1 −
25
2
r
∴
sen(θ) =
√
24
2 6
=
.
25
5
Logo:
• pela identidade (7.4a): tg(θ) =
√
2 6/5
1/5
• pela identidade (7.4b): cotg(θ) =
=
1/5
√
2 6/5
• pela identidade (7.4c): sec(θ) =
1
1/5
• pela identidade (7.4d): csc(θ) =
√1
2 6/5
√
2 6 5
5 1
=
√
= 2 6;
1 √
5
5 2 6
=
√
6
12 ;
= 5;
=
5
√
.
2 6
7.4 Triângulos quaisquer
7.4.1 A Lei dos Cossenos
Vimos que para triângulos retângulos as medidas dos lados estão relacionados pelo Teorema de Pitágoras. Para
triângulos quaisquer os comprimentos dos lados estão relacionados pela Lei dos Cossenos (Figura 7.6).
A demostração da Lei dos Cossenos para o ângulo α pode ser obtida a partir da Figura 7.7. No triângulo
retângulo da esquerda temos
x
∴ x = acos(γ)
(7.5a)
cos(γ) =
a
28
a
..©
.... ......
...
©© ........@
©
... ©
©
.
.
γ
©© ....
β
b
@ c
....
..
α..@
.. @
Para o ângulo α:
a2 = b2 + c2 − 2bc cos(α)
Para o ângulo β :
b2 = a2 + c2 − 2ac cos(β )
Para o ângulo γ :
c2 = a2 + b2 − 2ab cos(γ )
Figura 7.6: A Lei dos Cossenos.
a2 = x2 + H 2 ∴ H 2 = a2 − x2 .
(7.5b)
No triângulo retângulo da direita temos
c2 = H 2 + (b − x)2 = H 2 + b2 − 2bx + x2
(7.5c)
Substituindo (7.5a) e (7.5b) em (7.5c) obtemos
c2
c2
a2 − x2 + b2 − 2ab cos(γ) + x2
a2 + b2 − 2ab cos(γ)
=
=
que é a Lei dos Cossenos para o ângulo γ .
a
©©@
©©
©
.. ©
©©... γ
H
...
.
@ c
@
@
x
b
Figura 7.7: A demostração da Lei dos Cossenos para o ângulo γ .
7.4.2 A Lei dos Senos
Outra relação entre os comprimentos dos lados e os ângulos de um triângulo qualquer é a Lei dos Senos (Figura
7.8), cuja demonstração ca a cargo do leitor (Problema Teórico 7.1).
a
....... @
©..©
..............
©©
©©
β
©.. ©
...
... γ
.
b
sen(β)
b
@ c
....
..
α..@
.. @
@
=
sen(α)
a
=
sen(γ)
c
Figura 7.8: A Lei dos Senos.
7.5 Círculo Trigonométrico e Funções Circulares
Círculo trigonométrico é o circulo2 de raio unitário e centro na origem do sistema cartesiano - Figura 7.9(a).
No triângulo OP Q da Figura 7.9(b) (lembrando que OP = 1 ) observamos que
cos(θ) = OQ/OP = x/1 = x
e
sen(θ) = P Q/OP = OR/OP = y/1 = y,
2 Um termo mais apropriado seria circunferência trigonométrica, mas o termo círculo trigonométrico é tradicionalmente utilizado
na literatura e vamos mantê-lo.
29
y
6
6
............................................
.........
.......
.......
......
......
.....
.
.
.
.
....
.
.
.
.
...
.
.
...
....
...
..
...
..
..
...
..
.
...
(1, 0)....q...
..
...
.. x
.
...
..
...
...
...
.
..
...
....
...
.
.
.
....
.
.....
.....
......
......
.......
......
.
.
.
.
...........
.
.
.
.
.................................
...........................................
.........
.......
.......
...... P (x, y)
......
....q.
.
.
.
Rq
..
..
.
.
.
.
.
¡ ........
....
...
¡
..
...
.
....
..
...
... θ
¡
...
.
...
...
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...
.
O
Q
.
...
..
...
..
...
...
.
...
....
...
....
....
.
.
.
.
.....
.....
......
......
.......
.......
...........
.....................................
(b) Seno e cosseno
(a) O circulo trigonométrico
Figura 7.9: O seno e o cosseno no círculo trigonométrico
de modo que as coordenadas cartesianas do ponto P são dadas por
µ
¶
P = (x, y) = cos(θ), sen(θ) .
Raciocinando no sentido inverso, seja P (x, y) um ponto qualquer sobre o círculo unitário e θ o ângulo
correspondente, medido no sentido anti-horário a partir do semi-eixo positivo das abscissas. Denimos o cosseno
deste ângulo como o valor da abscissa de P e seu seno como o valor da ordenada de P . Esta denição do seno e
cosseno no círculo trigonométrico nos permite calcular os valores das razões trigonométricas para ângulos dados
por qualquer número real, e não apenas para ângulos agudos como no caso de triângulos retângulos. A Figura
7.10 ilustra este raciocínio para ângulos no segundo, terceiro e quarto quadrantes.
....................
...........6
........
.............
.......
........
.
.
.
.
.
.
......
P (x, y)..q...
q
....
.
R
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
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.
...
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..
...
...
..
.
...
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.
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.
...
.
.
...
..
...
..
...
..
.
....
.
....
....
.....
....
......
.....
.
.
.
.......
.
.
.....
.........
............................................
6
...........................................
.........
.......
.......
......
.
.
.
.
..
.....
....
.....
.
.
....
.
.
.
...
....
...
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
.
.
...
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..
.
...
.
..
...
..
....
...
...
.
..
Q ..
...
.
.
.
...
.
q
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.. ...
.
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.
..
...
... ¡
.
.
...
...
.
.
...
..
¡
...
..
....
...
.
.... ¡
.
.
....q¡
qR
....
.....
P (x, y) ...........
......
.
........
.
.
.
.
.
.
................... .....................
.....
(a) Ângulo no 2o quadrante
(b) Ângulo no 3o quadrante
6
..........................................
.........
.......
.......
......
.
.
.
.
.
.....
.....
....
.
.
.
....
..
.
.
...
....
...
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
.
.
...
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..
...
.
.
..
...
.
..
....
...
...
..
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.
.
...
...
.
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...
..
...
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...
.
.
.
.......
....
...
..
.......................@
...
..
....
@ ........
....
.....
@
.q.
Rq
......
.....
.......
...... P (x, y)
.
.
.
.
.........
.
.
.
.........................................
(c) Ângulo no 4o quadrante
Figura 7.10: cos(θ) = OQ = x e sen(θ) = OR = y .
Sinal do seno e cosseno
• se 0 < θ <
• se
π
2
3π
2
então sen(θ) > 0 e cos(θ) > 0 - Figura 7.9(b);
< θ < π então sen(θ) > 0 e cos(θ) < 0 - Figura 7.10(a);
• se π < θ <
• se
π
2
3π
2
então sen(θ) < 0 e cos(θ) < 0 - Figura 7.10(b);
< θ < 2π então sen(θ) < 0 e cos(θ) > 0 - Figura 7.10(c).
30
7.5.1 As funções circulares
A função seno
Seja x um ângulo variável no círculo trigonométrico. A cada valor de x associamos um único valor para seu
seno, denotado sen(x). Denimos então a função f (x) = sen(x), cujo gráco, chamado senóide, é mostrado na
Figura 7.11.
A Figura 7.11 exibe duas propriedades importantes da função sen(x):
• é periódica de período T = 2π ; isto signica que suas imagens se repetem de 2π em 2π radianos, isto é,
∀ x ∈ R temos que sen(x) = sen(x + 2π);
• é limitada entre −1 e 1, isto é, ∀ x ∈ R temos que −1 ≤ sen(x) ≤ 1.
sen(x)
1 6 ...........
.. ......
...
...................
...................
...
...
...
...
..
..
..
...
...
..
.
.
...
...
...
..
.
.
...
...
..
..
.
.
...
...
...
..
..
.
...
...
...
...
...
...
...
..
..
..
...
...
...
...
..
...
...
..
..
...
...
..
..
...
...
..
..
.
.
...
...
..
..
...
...
..
..
...
...
..
..
.
.
...
.
.
.
.
....
.
.... ....
.................
.............
-1
−4π
−3π
−2π
−π
...................
...
...
...
..
...
...
.
.
...
...
..
...
...
.
.
...
...
..
.
...
.
...
.
.
...
...
.
...
...
...
..
..
...
...
.
..
...
...
.
.
..
...
.
.
.
.
.
.
...
...
..
..
...
...
..
..
...
...
..
..
...
...
.
.
.
.
....
....
.
.
.................
.................
0
π
2π
3π
- x
4π
Figura 7.11: Senóide sen(x)
A função cosseno
De modo análogo ao seno, seja x um ângulo variável no círculo trigonométrico. A cada valor de x associamos
um único valor para seu cosseno, denotado cos(x). Denimos então a função f (x) = cos(x), cujo gráco é
mostrado na Figura 7.12.
A Figura 7.12 exibe duas propriedades importantes da função cos(x):
• é periódica de período T = 2π ; isto signica que suas imagens se repetem de 2π em 2π radianos, isto é,
∀ x ∈ R temos que cos(x) = cos(x + 2π);
• é limitada entre −1 e 1, isto é, ∀ x ∈ R temos que −1 ≤ cos(x) ≤ 1.
cos(x)
16
............
............
............
............
............
.... .......
.... .......
.... .......
.... .......
.... .......
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
.
.
.
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...
...
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...
...
...
...
..
..
..
..
...
...
...
...
.
.
.
.
.
.
.
.
...
...
...
...
.... ......
.... ......
.... ......
.... ......
...............
...............
...............
...............
-1
−4π
−3π
−2π
−π
0
π
Figura 7.12: Senóide cos(x)
31
2π
3π
4π
x
7.6 Mais identidades trigonométricas
Simetrias
As identidades de simetria estabelecem o efeito da substituição de α por −α. Pela Figura 7.13 temos
.........................
............ 6....................
.......
........
...... R
.......
.
.
.
.
.
....q.
...
....
....
.
.
.
.
.
.
¡
¡ ........
....
..
...
¡
..
...
.
...
...
.¡
...
...
.
... α
...
...
q¡ .....
q ...
.
..
...
.
.
.
.
O @ .. −α
Q .
...
.
.
...
..
...
@
..
..
...
.
.
...
@
...
....
...
....
@
....
.....
@
.
q
.
.
.
......
......
.......
...... S
........
........
.............
...................................
sen(α) = −sen(−α)
cos(α) = cos(−α)
tg(α) = −tg(−α)
Figura 7.13: Simetrias do seno, cosseno e tangente.
sen(α) = QR = − QS = −sen(−α)
cos(α) = OQ = cos(−α)
∴
∴
(7.6a)
sen(α) = −sen(−α).
(7.6b)
cos(α) = cos(−α).
Estas identidades também podem ser facilmente observadas nas Figuras 7.11 e 7.12 respectivamente. Finalmente
tg(α) =
sen(α)
−sen(−α)
=
= −tg(−α)
cos(α)
cos(−α)
∴
(7.6c)
tg(α) = −tg(−α).
Deslocamentos (translações) horizontais
........................
α .........................q6
...........
.....q......
........
R
........
.
.......
.
.
.
.
.
..
......
.
.
.
.
.
......
..
.
.
.
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.....
.
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....
..
.
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.
....
..
.
.
....
.
.
.
...
.
.
.
...
...
....
..
...
..
...q
π
q
..
S
... α − 2
..
...
.
........................
...
...
....
...
...
..
...
.
..
...
..
q
q .... q
P
O
Q
(a) Ângulos α e α −
π
.....................
..................6
..........
2 .....q.............
q...R
........
........
.
.......
.
.
.
.
.
..
......
.
.
.
.
.
......
..
.
.
.
.
.....
.
.
.
.
.
....
..
.
.
....
.
..
.
....
.
.
.
....
.
.
.
.
...
...
....
..
...
.
...q
q
...
S
... α
.
...
...
.......................
...
.....
..
..
...
...
..
...
.
..
...
q
q .... q
P
O
Q
α+
π
2
(b) Ângulos α e α +
π
2
Figura 7.14: Ângulos deslocados (transladados).
As identidades de translação estabelecem o efeito da substituição de α por α −
congruência dos triângulos da Figura 7.14(a) observamos que
µ
¶
π
OR = OQ ∴ sen(α) = cos α −
,
2
e
OP = −OS
∴
¶
µ
π
.
cos(α) = −sen α −
2
32
π
2
e de α por α + π2 . Pela
(7.6d)
(7.6e)
De modo análogo, pela Figura 7.14(b) observamos que
OQ = OR
∴
µ
¶
π
cos(α) = sen α +
.
2
OS = −OP
∴
µ
¶
π
sen(α) = −cos α −
.
2
e
(7.6f)
(7.6g)
Cosseno da diferença
Iniciamos deduzindo a fórmula do cosseno da diferença. Calculando o quadrado da distância entre os pontos P
e Q da Figura 7.15 temos:
PQ
2
=
£
¤2 £
¤2
cos(α) − cos(β) + sen(α) − sen(β)
= cos2 (α) − 2cos(α)cos(β) + cos2 (β) + sen2 (α) − 2sen(α)sen(β) + sen2 (β)
= cos2 (α) + sen2 (α) + cos2 (β) + sen2 (β) − 2cos(α)cos(β) − 2sen(α)sen(β)
= 1 + 1 − 2cos(α)cos(β) − 2sen(α)sen(β)
£
¤
= 2 − 2 cos(α)cos(β) + sen(α)sen(β)
O
..6
........................... Q = cos(α), sen(α)
...q.........
.........
........
.......
......
......
.....
.....
.....
.....
....
....
....
...
...
...
...
...
.........
..q. P =
.......
...
..... α − β
.....
...
...
...
...
...
........
.
.
...
.... α
...
...
...
.
.
...
... β
..
-
cos(β), sen(β)
Figura 7.15: O cosseno da diferença: cos(α − β)
Aplicando a Lei dos Cossenos no triângulo OP Q da Figura 7.15 temos:
PQ
2
2
2
= OP + OQ − 2 OP OQ cos(α − β)
= 1 + 1 − 2cos(α − β)
= 2 − 2cos(α − β)
2
Igualando os resultados obtidos para P Q obtemos o cosseno da diferença
cos(α − β) = cos(α)cos(β) + sen(α)sen(β)
Cosseno da soma
O cosseno da soma pode agora ser obtido usando um artifício algébrico engenhoso - substituímos a soma por
uma diferença e aplicamos o cosseno da diferença
£
¤
cos(α + β) = cos α − (−β) = cos(α)cos(−β) + sen(α)sen(−β)
e então aplicamos as identidades (7.6a) e (7.6b) para obtermos o cosseno da soma
cos(α + β) = cos(α)cos(β) − sen(α)sen(β)
33
Seno da diferença
Para obtermos o seno da diferença, inicialmente usamos a identidade (7.6d) para escrever
µ
¶
·
µ
¶¸
π
π
sen(α − β) = cos α − β −
= cos α − β +
2
2
e a seguir aplicamos o cosseno da diferença no membro direito
µ
¶
µ
¶
π
π
sen(α − β) = cos(α)cos β +
+ sen(α)sen β +
.
2
2
Mas, pelo cosseno da soma
¶
µ ¶
µ ¶
µ
π
π
π
= cos(β)cos
− sen(β)sen
= −sen(β)
cos β +
2
2
2
e pela identidade (7.6f)
µ
¶
π
sen β +
= cos(β).
2
Assim o seno da diferença é dado por
sen(α − β) = sen(α)cos(β) − cos(α)sen(β)
Seno da soma
O seno da soma pode ser obtido pelo mesmo artifício aplicado na dedução do cosseno da soma - substituímos a
soma por uma diferença e aplicamos o seno da diferença
£
¤
sen(α + β) = sen α − (−β) = sen(α)cos(−β) − cos(α)sen(−β)
e então aplicamos as identidades (7.6a) e (7.6b) para obtermos o seno da soma
sen(α + β) = sen(α)cos(β) + cos(α)sen(β)
Sumário das fórmulas da soma e diferença
Sumarizamos aqui os resultados obtidos:
cos(α − β) = cos(α)cos(β) + sen(α)sen(β)
(7.6h)
cos(α + β) = cos(α)cos(β) − sen(α)sen(β)
(7.6i)
sen(α − β) = sen(α)cos(β) − cos(α)sen(β)
(7.6j)
sen(α + β) = sen(α)cos(β) + cos(α)sen(β)
(7.6k)
7.7 Redução ao Primeiro Quadrante
Os eixos coordenados dividem o plano cartesiano em quadrantes:
• 1o quadrante: 0 < θ <
• 2o quadrante:
π
2
π
2;
• 3o quadrante: π < θ <
• 4o quadrante:
< θ < π;
3π
2
3π
2 ;
< θ < 2π .
Dado um ângulo θ, reduzi-lo ao primeiro quadrante consiste em determinar um ângulo no primeiro quadrante
que possua as mesmas razões trigonométricas de θ, a menos de um sinal. Devemos considerar 3 casos.
34
.....................
.......................6
.........
........
.......
.......
...... π − θ
θ...........
R
.....
q
.
....
.
..
.
....
.
. @
.
...
.
¡
¡
...
.... @
.
.
.
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.
.
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.
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.
.
.
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.
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q
q @q¡ ... ...
...
...
...
.
.
...
P
O
Q
.
.
...
..
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.
.
...
...
....
...
....
.....
....
.
.
.
.
......
......
.......
......
........
........
..............
.................................
.........................
............ 6....................
.......
........
...... θ − π
.......
.
.
.
.
.
.....
...
R q
....
....
.
.
....
.
.
.
¡
...
¡
....
...
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
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.
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.
.
.
.
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... ...
..
..
...
... ..
P
..
..
..
q ....
q ... ...
q ¡
...
..
...
...
..
.
...
¡
O
Q
...
.
.
....
...
..
...
¡
..
...
..
.
.
...
¡
...
....
.... ¡
....
....¡
....
.
qS
.
.
......
.
......
θ ........
......
........
........
.............
...................................
(a) Do 2o ao 1o quadrante
(b) Do 3o ao 1o quadrante
..........................
............ 6 ...................
.......
........
...... 2π − θ
.......
.
.
.
.
.
.....
...
R q
....
....
.
.
....
.
.
.
¡
...
¡
....
...
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
.......
...
...
.
.
.
.
.
¡
..
.
.....
..
...
.
.
..
...
...
....
..
.¡
... ...
...
..
..
... ..
..
..
...
... ...
...
q
q
¡
...
..
.
...
...
..
...
O@
Q ...
...
....
...
.
.
.
......
...
..
......
............. ..........@
...
..
...... ..
..
...
@
.
.
.
....
....
....
@
.....
....
@
......
S q
..... θ
.
.
.
.
.
.......
......
........
........
..............
.................................
(c) Do 4o ao 1o quadrante
Figura 7.16: Redução ao primeiro quadrante.
Redução do segundo ao primeiro quadrante
Na Figura 7.16(a) observamos que se
π
2
< θ < π então sua redução ao primeiro quadrante é π − θ. Temos que
• sen(θ) = OR = sen(π − θ)
• cos(θ) = OP = −OQ = −cos(π − θ)
Conseqüentemente
• tg(θ) = −tg(π − θ)
• sec(θ) = −sec(π − θ)
• ctg(θ) = −cotg(π − θ)
• csc(θ) = csc(π − θ)
Exemplo 7.4 O ângulo
quadrante é π −
5π
6
=
π
6.
5π
6
está no segundo quadrante, pois
Logo
µ ¶
µ ¶
π
1
5π
= sen
=
sen
6
6
2
π
2
<
5π
6
< π . Assim sua redução ao primeiro
√
µ ¶
µ ¶
5π
π
3
cos
= −cos
=−
6
6
2
e
Redução do terceiro ao primeiro quadrante
Na Figura 7.16(b) observamos que se π < θ <
3π
2
então sua redução ao primeiro quadrante é θ − π . Temos que
• sen(θ) = OS = −OR = −sen(θ − π)
• cos(θ) = OP = −OQ = −cos(θ − π)
Conseqüentemente
• tg(θ) = tg(θ − π)
• sec(θ) = −sec(θ − π)
• ctg(θ) = cotg(θ − π)
• csc(θ) = −csc(θ − π)
Exemplo 7.5 O ângulo
quadrante é
5π
4
5π
4
3π
está no terceiro quadrante, pois π < 5π
4 < 2 . Assim sua redução ao primeiro
−π =
Logo
√
√
µ ¶
µ ¶
µ ¶
µ ¶
5π
π
2
5π
π
2
sen
= −sen
=−
e
cos
= −cos
=−
4
4
2
4
4
2
π
4.
35
Redução do quarto ao primeiro quadrante
Na Figura 7.16(c) observamos que se
que
3π
2
< θ < 2π então sua redução ao primeiro quadrante é 2π − θ. Temos
• sen(θ) = OS = −OR = −sen(2π − θ)
• cos(θ) = OQ = cos(2π − θ)
Conseqüentemente
• tg(θ) = −tg(2π − θ)
• sec(θ) = sec(2π − θ)
• ctg(θ) = −cotg(2π − θ)
• csc(θ) = −csc(2π − θ)
Exemplo 7.6 O ângulo
quadrante é 2π −
5π
3
5π
3
está no quarto quadrante, pois
=
Logo
√
µ ¶
µ ¶
5π
π
3
sen
= −sen
=−
e
3
3
2
π
3.
3π
2
5π
3
<
µ
5π
cos
3
< 2π . Assim sua redução ao primeiro
¶
µ ¶
π
1
= cos
=
3
2
7.8 Equações trigonométricas
Uma equação trigonométrica é aquela que envolve as funções trigonométricas - seno, cosseno, tangente,
cotangente, secante, cossecante - e suas respectivas inversas. Resolver uma equação trigonométrica signica
encontrar os valores do ângulo que a verica. Para este propósito a Tabela 7.2, que nos dá os valores do seno,
cosseno e tangente dos ângulos notáveis do 1o quadrante, será de grande auxílio.
θ
0
sen(θ)
0
π
6
π
4
π
3
π
2
1
√2
2
√2
3
2
cos(θ)
1
√
tg(θ)
0
√
0
1
√
3
6∃
3
√2
2
2
1
2
1
3
3
Tabela 7.2: Seno, cosseno e tangente dos ângulos notáveis do 1o quadrante
A Tabela 7.2 nos fornece os valores de seno, cosseno e tangente apenas para os ângulos notáveis do 1o
quadrante. A Figura 7.17 mostra os ângulos nos segundo, terceiro e quarto quadrantes redutíveis aos notáveis
do primeiro quadrante.
Exemplo 7.7 Resolver a equação sen(x) = 0.
Solução: pela Tabela 7.2 temos que x = 0. Observando a Figura 7.17 temos que x = π também é uma solução
da equação dada. Além disto, qualquer arco côngruo a estes também são soluções, de modo que a solução geral
é da forma
x = kπ, k ∈ Z.
Exemplo 7.8 Resolver a equação sen(x) = cos(x).
π
Solução: pela Tabela 7.2 temos que x = π4 . Observando a Figura 7.17 temos que x = 5π
4 (simétrico de 4 em
relação à origem) também é uma solução da equação dada. Além disto, qualquer arco côngruo a estes também
são soluções, de modo que a solução geral pode ser dada como
x=
π
+ kπ , k ∈ Z.
4
36
π
.....2
.....................
...............6
..........
........ π
....q...3
q
.
......
..
.
.
.
.
.
......
3π .........
..... π
.
....q. 4
.
.
4 ......q
....
..
.
....
.
.
.
.... π
.
5π ...
...q
.
q
.
... 6
.
6 ..
...
..
...
..
..
...
..
...
..
...
.
...
...
...
..
..
...
.
π ..
0
.....
.
...
..
.
...
...
...
..
...
..
...
..
.
...
..
...
..
...
..
.
.
..q.
q
...
7π .....
... 11π
....
6
6
....
....
.
.
.
.
....q
..
.....
....q.
......
..... 7π
.
.
5π
.
......
.
.
...
.......q
4
4
..q.....
........
........
..........
......... 5π
.
.
.................
.
.
.
.
.
.
.
.
4π
.
.
.
............................
2π
...............
..........
3............
3
3
3π
2
Figura 7.17: Ângulos redutíveis aos notáveis
Exemplo 7.9 Resolver a equação 2cos(x) − 1 = 0.
Solução: temos que cos(x) = 12 , e pela Tabela 7.2 temos que x = π3 . Observando a Figura 7.17 observamos
π
π
que x = 5π
3 = − 3 (simétrico de 3 em relação ao eixo horizontal) também é uma solução da equação dada. Além
disto, qualquer arco côngruo a estes também são soluções, de modo que a solução geral pode ser dada como
π
, k ∈ Z.
3
x = 2kπ ±
7.9 Problemas Propostos
Problema 7.1 [Mack-SP] A medida de um ângulo é 225o . Determine sua medida em radianos.
Problema 7.2 [Fuvest-SP] Qual o valor do ângulo agudo formado pelos ponteiros de um relógio à 1 hora e 12
minutos.
Problema 7.3 [UF-PA] Quantos radianos percorre o ponteiro dos minutos de um relógio em 50 minutos?
Problema 7.4 A altura de um triângulo equilátero mede 2 cm. Determine seu perímetro e sua área.
√
Problema 7.5 A diagonal de um quadrado mede 3 6 cm. Determine seu perímetro e sua área.
Problema 7.6 [PUC-SP] Se a altura de um trapézio isóceles medir 8 dm e suas bases medirem, respectivamente,
27 dm e 15 dm, determine a medida de suas diagonais.
Problema 7.7 No triângulo dado determine as medidas x e y .
©©@
a=5 ©
©
©©
©©
x
b=6
@ c=
@
@
√
13
y
Problema 7.8 No triângulo dado sabe-se que c = 5, y = 3 e lado de comprimento a é perpendicular ao lado
de comprimento c. Determine a e x.
37
©©A
a ©
©©
A c
A
A
©©
©
x
y
Problema 7.9 Em um triângulo retângulo um dos catetos mede 5 e sua projeção sobre a hipotenusa mede 4.
Determine:
(a) o comprimento do outro cateto;
(c) seu perímetro;
(b) o comprimento da hipotenusa;
(d) sua área.
Problema 7.10 Em um triângulo a hipotenusa mede 10 e a razão entre os comprimentos dos catetos é 34 .
Determine os comprimentos das projeções dos catetos sobre a hipotenusa.
Problema 7.11 [PUC-SP] O perímetro de um losângo mede 20 cm e uma de sua diagonais mede 8 cm. Quanto
mede a outra diagonal?
Problema 7.12 Num triângulo retângulo a altura relativa à hipotenusa mede 12 cm e a projeção de um dos
catetos sobre a hipotenusa mede 16 cm. Determine o comprimento dos catetos deste triângulo.
Problema 7.13 Determine o perímetro e a área do triângulo dado.
©
©©
©
©
©©
3
©
@
√
@ 3 2
...
..
45o..@
.. @
√
√
Problema 7.14 Os lados de um triângulo medem a = 2, b = 2 e c = 1 + 3. Determine as medidas de seus
ângulos.
Problema 7.15 Um triângulo tem seus vértices nos pontos A, B e C . Sabe-se que AC = 3 e BC = 4.
(a) Sabendo-se que AB = 7 e α é o ângulo oposto ao lado BC , determine cos(α);
(b) É possível que o ângulo oposto ao lado AC seja de 60o ? Explique.
Problema 7.16 Um terreno têm a forma de um paralelogramo cujos lados medem 40 m e um dos ângulo
internos mede 120o . Seu proprietário irá cercá-lo e também dividi-lo ao meio com uma cerca com 3 os de
arame. Determine a quantidade de arame a ser utilizada.
Problema 7.17 [ITA-SP] Os lados de um triângulo medem a, b e c centímetros. Qual o valor do ângulo interno
deste triângulo, oposto ao lado que mede a centímetros, se forem satisfeitas as seguintes relações: 3a = 7c e
3b = 8c.
Problema 7.18 [ITA-SP] Num losângo ABCD a soma das medidas dos ângulos obtusos é o triplo da soma
das medidas dos ângulos agudos. Se sua diagonal menor mede d, determine sua aresta.
Problema 7.19 [Universidade Gama √Filho - RJ] Calcular os valores de k que vericam simultaneamente as
igualdades: sen(θ) = k − 1 e cos(θ) = 3 − k2 .
Problema 7.20 Para cada razão trigonométrica dada utilize as identidades da Seção 7.3 para determinar as
outras cinco.
38
(a) sen(α) =
(b) cos(β) =
3
5
1
7
(c) tg(γ) = 4
(e) cos(²) =
(d) cotg(δ) = 3
(f ) tg(θ) =
3
5
1
2
(g) csc(φ) = 2
(h) sec(σ) = 3
Problema 7.21 Uma pessoa na margem de um rio vê, sob um ângulo de 60o , o topo de uma torre na margem
oposta. Quando ela se afasta 40 m perpendicularmente à margem do rio, esse ângulo é de 30o .
(a) Qual a largura do rio?
(b) Qual a altura da torre?
Problema 7.22 Verique a veracidade das igualdades a seguir.
1+cos(α)
sen(α)
(a)
sen(α)
1+cos(α)
(b)
2−sen2 (β)
cos2 (β)
(c)
2tg(γ)
1+tg ( γ)
(d)
sec(θ)+sen(θ)
csc(θ)+cos(θ)
+
= 2csc(α)
− tg 2 (β) = 2
= 2sen(γ)cos(γ)
= tg(θ)
(e) sec2 (φ)csc2 (φ) = tg 2 (φ) + cotg 2 (φ) + 2
£
¤2 £
¤2 £
¤2
(f ) tg(σ) − sen(σ) + 1 − cos(σ) = sec(σ) − 1
Problema 7.23 Explique por quê as igualdades dadas são inválidas.
(a) sen(α) = 3
(b) cos(α) = 5
(c) sec(α) =
1
2
(d) csc(α) =
3
4
Problema 7.24 Dois ângulos α e β são ditos complementares se α+β = π2 . Use a Figura 7.4 para se convencer
dos seguintes fatos:
(a) o seno de um ângulo é igual ao cosseno de seu complementar;
(b) o cosseno de um ângulo é igual ao seno de seu complementar;
(c) a tangente de um ângulo é igual à cotangente de seu complementar;
(d) a cotangente de um ângulo é igual à tangente de seu complementar;
(e) a secante de um ângulo é igual à cossecante de seu complementar;
(f ) a cossecante de um ângulo é igual à secante de seu complementar.
Problema 7.25 Os lados de um paralelogramo medem a e b e suas diagonais x e y . Mostre que
x2 + y 2 = 2(a2 + b2 ).
Problema 7.26 [Cescem-SP] Em quais quadrantes estão os ângulos α, β e γ tais que: sen(α) < 0 e cos(α) < 0;
cos(β) < 0 e tg(β) < 0; sen(γ) > 0 e cotg(γ) > 0, respectivamente.
Problema 7.27 [FECAP-SP] Determine o valor da expressão: sen(π/4) + cos(π/4) + cos(π/2 + π/4).
Problema 7.28 [Santa Casa-SP] Seja a função f, de R em R denida por f (x) = 1 + 4sen(x). Determine o
intervalo do conjunto imagem dessa função.
Problema 7.29 [UFP-RS] Qual o intervalo do conjunto imagem da função f, R em R denida por f (x) =
2sen(x) − 3.
√
Problema 7.30 [F.C. Chagas-BA] Para quais valores de a as sentenças sen(x) = a e cos(x) = 2 a − 1 são
verdadeiras para todo x real.
39
Problema 7.31 [Univ. Gama Filho-RJ]
Calcular os valores de k que vericam simultaneamemnte as igual√
dades: sen(x) = k − 1 e cos(x) =
3 − k2
Problema 7.32 [UF São Carlos-SP] Calcule o valor da expressão:
2−sen2 (x)
cos2 (x)
Problema 7.33 [FGV-RJ] Determine a funçaõ trigonométrica equivalente a
Problema 7.34 [PUC-RS] Determine a igualdade da expressão:
sen(x)
1+cos(x)
+
− tg 2 (x).
sec(x)+sen(x)
cossec(x)+cos(x) .
1+cos(x
sen(x) .
Problema 7.35 [FEP-PA] No círculo trigonométrico um ângulo é tal que seu seno vale
segundo quadrante. Calcule o valor da tangente deste ângulo.
3
5
e encontra-se no
Problema 7.36 [Edson Queiroz-CE] Sabendo que sec(x) = 3 e tg(x) < 0, calcule sen(x).
Problema 7.37 [ITA-SP] Calcule o valor da expressão y =
Problema 7.38 [PUC-RS] Sendo tg(x) =
√
− 7
7
e
π
2
2tan(x)
1−tan2 (x)
quando cos(x) =
−3
7
e tan(x) < 0.
< x < π , calcule sen(x).
Problema 7.39 [PUC-SP] Quais os valores de x satisfazem a equação cos(3x − π5 ) = 0.
Problema 7.40 [Cescea-SP] Determine a soma das raízes da equação 1 − 4cos2 (x) = 0 compreendidas entre 0
e π.
Problema 7.41 [AMAN-RJ] Determine os valores de x que satisfazem a equação 3cos(2x) = 1.
Problema 7.42 [FC Chagas-BA] Determine o número de soluções da equação cos(2x) = − 21 , no intervalo
[−π, π].
Problema 7.43 [Mack-SP] Determine os valores de x para que sen(x) = sen(x + π), no intervalo 0 ≤ x ≤ 2π .
Problema 7.44 [Osec-SP] Determine o conjunto solução da equação cos(x) = cos( π3 − x), sendo 0 < x < 2π .
√
Problema 7.45 [UF Uberlândia-MG] Determine o conjunto solução da equação tg(x + 1) 3cotg(x) − 1 = 0
no intervalo [0, π].
Problema 7.46 [Fac. Belas Artes-SP] Determine os valores de x na equação tg(x) + cotg(x) = 2.
Problema 7.47 [Mack-SP] Determine os valores de x na equação sen2 (x) =
1+cos(x)
,
2
no intervalo [0, 2π].
Problema 7.48 [Metodista-S.B. do Campo-SP] Determine os valores de x na equação sec2 (x) + 2tg 2 (x) = 2
no intervalo[0, 2π].
Problema 7.49 [Cesgranrio-RJ] Determine as raizes da equação cos2 (x) − sen2 (π − x) =
1
2
no intervalo [0, π].
Problema 7.50 [Cesgranrio-RJ] Determine a soma das quatro raizes da equação sen2 (x) + sen(−x) = 0, no
intervalo [0, 2π].
Problema 7.51 [CESESP-PE] Determine o conjunto solução da equação
1
1+sen(x)
+
1
1−sen(x)
£
=
1
cos2 (x) .
¤
Problema 7.52 [Mack-SP] Determine a expressão geral dos arcos x para os quais 2 cos(x) + sec(x) = 5.
£
¤
Problema 7.53 [FGV-RJ] Determine a solução da equação: 3 1 − cos(x) = sen2 (x).
Problema 7.54 [FGV-SP] Determine a soma das raízes da equação
sen3 (x) − 3sen2 (x)cos(x) + 3sen(x).cos2 (x) − cos3 (x) = 0
no intervalo [0, 2π].
40
Problema 7.55 [Mack-SP] Sendo sen(x) =
12
13
e sen(y) = 45 , 0 < x, y < π2 , determine sen(x − y).
Problema 7.56 [FEI-SP] Se cos(x) = 35 , calcule sen(x − π2 ).
Problema 7.57 [F . S . Judas-SP] Se sen(x) =
√
2
2
e x um arco do segundo quadrante, então calcule
π
π
sen(x − )cos(x − ).
2
2
Problema 7.58 [UC-MG] Prove que
Problema 7.59 [UF-GO] Se sen(x)
2tg(x)
1+tg 2 (x) é idêntica a sen(2x).
√
= 63 , calcule cos(2x).
Problema 7.60 [F. S. Judas-SP] Se sen(x) =
2
3
e x um arco do primeiro quadrante, então calcule sen(2x).
Problema 7.61 [UCP-PR] Sabendo que cos(36o ) =
√
1+ 5
4 ,
calcule cos(72o ).
Problema 7.62 [AMAN-RJ] Determine os valores de x que satisfazem a inequação: cos(5x) ≤ 12 .
Problema 7.63 [FGV-SP] Determine a solução da inequação
√
2.cos2 (x) > cos(x) no intervalo [0, π].
Problema 7.64 [UF São Carlos-SP] Determine o conjunto solução da inequação
0 ≤ x ≤ π.
Problema 7.65 [Mack-SP] Determine a solução da inequação
cos(x)−sen(x)
cos(x)+sen(x) ,
Problema 7.66 [PUC-SP] Determine a solução da inequação
sen(x)−2
cos(2x)+3cos(x−1)
1
cossec(x)
−
1
sec(x)
> 0, para
para 0 < x < π2 .
> 0, no conjunto 0 ≤ x ≤ 2π .
Problema 7.67 [ITA-SP] Dado o polinômio P denido por P(x) = sen(θ) − tg(θ)x + sec2 (θ)x2 , determine os
valores de θ no intervalo [0, 2π] tais que P admita somente raízes reais.
Problema 7.68 Use as identidades (7.6i) e (7.6k) para deduzir a tangente da soma
tg(α + β) =
tg(α) + tg(β)
.
1 − tg(α)tg(β)
Problema 7.69 Use as identidades (7.6h) e (7.6j) para deduzir a tangente da diferença
tg(α − β) =
tg(α) − tg(β)
.
1 + tg(α)tg(β)
Problema 7.70 (Fórmulas do ângulo duplo).
(a) Use a identidade (7.6i) para mostrar o cosseno do ângulo duplo (sugestão: faça 2α = α + α)
cos(2α) = cos2 (α) − sen2 (α).
(b) Use a identidade (7.6k) para mostrar o seno do ângulo duplo
sen(2α) = 2cos(α)sen(α).
Problema 7.71 (Fórmulas do ângulo metade). Use a identidade fundamental e o cosseno do ângulo duplo
para deduzir o cosseno e o seno do ângulo metade
·
¸
1
cos2 (α) =
1 + cos(2α) .
2
·
¸
1
sen2 (α) =
1 − cos(2α) .
2
Problema Teórico 7.1 Demonstre a Lei dos Senos (Figura 7.8).
7.10 Respostas dos Problemas Propostos - Capítulo 7
41
• 7.1 (página 37)
5π
4
• 7.2 (página 37) 36
• 7.3 (página 37)
• 7.21 (página 39)
o
• 7.4 (página 37)
√
perímetro = 4 3 cm e área =
√
4 3
3
• 7.26 (página 39) 3o , 2o e 1o
cm2
• 7.27 (página 39)
• 7.5 (página 37)√
perímetro = 12 3 cm e área = 27 cm2
2
2
• 7.29 (página 39) [−5, −1]
• 7.30 (página 39) a = 1
• 7.7 (página 37) x = 4 e y = 2
20
3
• 7.8 (página 37) a =
ex=
• 7.31 (página 40) k =
16
3
3
2
• 7.32 (página 40) 2
• 7.9 (página 38)
(b)
√
• 7.28 (página 39) [−3, 5]
• 7.5
√ (página 37)
505 dm
(a)
√
(b) 20 3 m
(a) 20 m
5π
3
• 7.33 (página 40) tg(x)
15
;
4
25
;
4
• 7.34 (página 40) 2cossec(x)
(c) 15;
(d)
• 7.10 (página 38)
18
5
e
• 7.35 (página 40) −3/4
75
.
8
• 7.36 (página 40)
32
5
• 7.37 (página 40)
• 7.11 (página 38) 6 cm
• 7.38 (página 40)
• 7.12 (página 38) 15 cm e 20 cm
√
• 7.13 (página 38) perímetro = 6 + 3 2 e área =
• 7.39 (página 40)
9
2
√
−2 2
3
√
12 10
31
√
2
4
7π
+ k π3
30
• 7.40 (página 40) π
• 7.14 (página 38) 30o , 45o e 105o
• 7.41 (página 40)
• 7.15 (página 38)
kπ
2
• 7.42 (página 40) 4 :
π
4
− 2π
, −π
, π3 , 2π
3
3
3
+
(a) cos(α) = 1;
• 7.43 (página 40) 0, π, 2π
(b) Não, pois teríamos um ângulo cujo seno é maior
que 1.
• 7.44 (página 40)
• 7.45 (página 40)
• 7.16 (página 38) 600 m de arame
• 7.46 (página 40)
• 7.17 (página 38) 60o
• 7.18 (página 38) √
• 7.47 (página 40) 3
d
• 7.48 (página 40)
√
2− 2
• 7.19 (página 38) k =
• 7.49 (página 40)
3
2
• 7.50 (página 40)
• 7.20 (página 38)
• 7.54 (página 40)
(c)
• 7.55 (página 41)
(e)
(f)
(g)
(h)
π
,
6
π
,
6
7π
2
5π 7π 11π
, 6, 6
6
5π
6
• 7.51 (página 40) Não existe
(a) cos(α) = 45 , tg(α) = 34 , cotg(α) = 43 , sec(α) =
5
, csc(α) = 53 .
4
√
√
√
(b) sen(β) = 4 7 3 , tg(β) = 4 3, cotg(β) = 123 ,
√
sec(β) = 7, sen(β) = 7123 .
(d)
π 7π
, 6
6
π
e π4
3
π
+ kπ
4
• 7.52 (página 40) 2kπ ±
π
3
• 7.53 (página 40) x = k.360o
√
√
cos(γ) = 1717 , sen(γ) = 161717 , cotg(γ) = 14 ,
√
√
sec(γ) = 17, csc(γ) = 1617 .
√
√
cos(δ) = 3 1010 , sen(δ) = 1010 , tg(δ) = 13 ,
√
√
sec(α) = 310 , csc(α) = 10.
sen(²) = 45 , tg(²) = 43 , cotg(²) = 34 , sec(²) = 53 ,
csc(²) = 54 .
√
√
cos(θ) = 2 5 5 , sen(θ) = 55 , cotg(θ) = 2,
√
√
sec(θ) = 25 , csc(θ) = 5.
√
√
cos(φ) = 23 , sen(φ) = 21 , tg(φ) = 33 ,
√
√
cotg(φ) = 3, sec(φ) = 2 3 3 .
√
√
cos(σ) = 13 , sen(σ) = 2 3 2 , tg(σ) = 2 2,
√
√
cotg(σ) = 42 , csc(σ) = 3 4 2 .
• 7.56 (página 41)
3π
2
16
65
−3
5
• 7.57 (página 41) 0, 5
• 7.59 (página 41)
• 7.60 (página 41)
• 7.61 (página 41)
• 7.62 (página 41)
5
6
√
4 5
9
√
5−1
2
pi
2kπ
+ 15
3
• 7.63 (página 41) 0 ≤ x <
≤x≤
π
4
ou
π
2
2kπ
5
+
π
3
<x≤π
• 7.64 (página 41) S = voltar nesta
• 7.65 (página 41) S = 0 < x <
• 7.66 (página 41)
π
3
<x<
• 7.67 (página 41) π ≤ θ <
42
5π
3
3π
2
π
4
ou
3π
2
< θ ≤ 2π